Capitolul 7 7. AMPLIFICATOARE ELECTRONICE

Σχετικά έγγραφα
Factorul de amplificare (amplificarea) se introduce cu expresiile:

i1b Intrerupere i 2a În final prin suprapunerea efectelor se obţin valorile totale ale curenţilor prin rezistenţe:

Capitolul 4 Amplificatoare elementare

STUDIUL EXPERIMENTAL AL CIRCUITELOR CU REZISTOARE NELINIARE

Amplificatoare. A v. Simbolul unui amplificator cu terminale distincte pentru porturile de intrare si de iesire

CAP. 3 TRANZISTOARE BIPOLARE

Curs 10 TRANZISTOARE. TRANZISTOARE BIPOLARE

Platformă de e-learning și curriculă e-content pentru învățământul superior tehnic

3.1 CIRCUITE DE POLARIZARE

Analiza în regim dinamic a schemelor electronice cu reacţie Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 6 electronica.geniu.ro

ELECTRONICĂ ANALOGICĂ

Modele de determinare a permitivitatii electrice a materialelor nanocompozite

5.1 Realizarea filtrelor cu răspuns finit la impuls (RFI) Filtrul caracterizat prin: 5. STRUCTURI DE FILTRE NUMERICE. 5.1.

LUCRAREA 1 AMPLIFICATORUL DIFERENȚIAL MODULUL MCM5/EV

CARACTERISTICILE STATICE ALE TRANZISTORULUI BIPOLAR

Statistica descriptivă (continuare) Şef de Lucrări Dr. Mădălina Văleanu

CONEXIUNILE FUNDAMENTALE ALE TRANZISTORULUI BIPOLAR

Bazele Electrotehnicii

BAZELE TEORETICE ALE INGINERIEI ELECTRICE

ELECTROTEHNICĂ. partea a II-a. - Lucrări de laborator -

Numere complexe. a numerelor complexe z b b arg z.

Cursul 7. Spaţii euclidiene. Produs scalar. Procedeul de ortogonalizare Gram-Schmidt. Baze ortonormate

Lucrarea Nr. 6 Reacţia negativă paralel-paralel

2.4. Noţiunea de amplificator operaţional

Fig Impedanţa condensatoarelor electrolitice SMD cu Al cu electrolit semiuscat în funcţie de frecvenţă [36].

3. TRANZISTORUL BIPOLAR

Legea vitezei se scrie în acest caz: v t v gt

8 AMPLIFICAREA ŞI REACŢIA

Analiza în curent continuu a schemelor electronice Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 1 electronica.geniu.ro

1.6 TRANZISTORUL BIPOLAR DE PUTERE.


CARACTERISTICI GEOMETRICE ALE SUPRAFEŢELOR PLANE

Circuitul integrat A 3900-aplicaţii

MARCAREA REZISTOARELOR

Capitolul 4 Amplificatoare cu tranzistoare

CAPITOLUL 3 FILTRE DE MEDIERE MODIFICATE

CAP. 2. NOŢIUNI DESPRE AERUL UMED ŞI USCAT Proprietăţile fizice ale aerului Compoziţia aerului

Etaj de amplificare elementar cu tranzistor bipolar în conexiune emitor comun

V O. = v I v stabilizator

Aplicaţii ale principiului I al termodinamicii la gazul ideal

CIRCUITE LINIARE. Fig Schema sursei de curent cu sarcină flotantă, de tip inversor

1. INTRODUCERE. SEMNALE ŞI SISTEME DISCRETE ÎN TIMP

5.5. REZOLVAREA CIRCUITELOR CU TRANZISTOARE BIPOLARE

2. ANALIZA ÎN FRECVENŢĂ A SISTEMELOR ELECTRICE ŞI ELECTRONICE

R R, f ( x) = x 7x+ 6. Determinați distanța dintre punctele de. B=, unde x și y sunt numere reale.

Metode iterative pentru probleme neliniare - contractii

9. CIRCUITE ELECTRICE IN REGIM NESINUSOIDAL

(a) se numeşte derivata parţială a funcţiei f în raport cu variabila x i în punctul a.

Durata medie de studiu individual pentru această prezentare este de circa 120 de minute.

Planul determinat de normală şi un punct Ecuaţia generală Plane paralele Unghi diedru Planul determinat de 3 puncte necoliniare

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 3. Divizorul de tensiune. Divizorul de curent

DISTANŢA DINTRE DOUĂ DREPTE NECOPLANARE

Sisteme cu partajare - continut. M / M /1 PS ( numar de utilizatori, 1 server, numar de pozitii pentru utilizatori)

T R A I A N. Numere complexe în formă algebrică z a. Fie z, z a bi, Se numeşte partea reală a numărului complex z :

SEMNALE ALEATOARE Definirea semnalului aleator, a variabilei aleatoare, a funcţiei şi a densităţii de repartiţie

Curs 10 Funcţii reale de mai multe variabile reale. Limite şi continuitate.

DETERMINAREA ACCELERAŢIEI GRAVITAŢIONALE PRIN METODA PENDULULUI FIZIC

Definiţia generală Cazul 1. Elipsa şi hiperbola Cercul Cazul 2. Parabola Reprezentari parametrice ale conicelor Tangente la conice

Proiectarea filtrelor prin metoda pierderilor de inserţie

PRELEGEREA IV STATISTICĂ MATEMATICĂ

STUDIUL INTERFERENŢEI LUMINII CU DISPOZITIVUL LUI YOUNG

1.7. AMPLIFICATOARE DE PUTERE ÎN CLASA A ŞI AB

riptografie şi Securitate

a. 11 % b. 12 % c. 13 % d. 14 %

Laboraratorul 3. Aplicatii ale testelor Massey si

SISTEME DE ACTIONARE II. Prof. dr. ing. Valer DOLGA,

4. Criterii de stabilitate

Din figura anterioară, 2 T ω = ω = = 0,636 I m. T 2 π

ELECTRICITATE şi MAGNETISM, Partea a II-a: Examen SCRIS Sesiunea Ianuarie, 2017 PROBLEME PROPUSE

INTRODUCERE ÎN METODA ELEMENTELOR FINITE

Integrala nedefinită (primitive)

DIODA SEMICONDUCTOARE

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 4. Măsurarea parametrilor mărimilor electrice

Tehnica producerii semnalelor cu modulaţie liniară

1. NOŢIUNI DE FIZICA SEMICONDUCTOARELOR

AMPLIFICATOR CU TRANZISTOR BIPOLAR ÎN CONEXIUNE CU EMITORUL COMUN

Notiuni de electrotehnicã si de matematicã

Parametrii canalelor radio ce influenţează transmisia semnalelor numerice

2. Algoritmi genetici şi strategii evolutive

Măsurări în Electronică şi Telecomunicaţii 4. Măsurarea impedanţelor

Ecuaţia generală Probleme de tangenţă Sfera prin 4 puncte necoplanare. Elipsoidul Hiperboloizi Paraboloizi Conul Cilindrul. 1 Sfera.

5.4. MULTIPLEXOARE A 0 A 1 A 2

Cap.4. Măsurarea tensiunilor si curenţilor 4. MĂSURAREA TENSIUNILOR ŞI CURENŢILOR Instrumente analogice pentru măsurarea tensiunilor continue

Subiecte Clasa a VIII-a

4. CALCULUL CAPACITĂŢII FRIGORIFICE

PRINCIPIILE REGLARII AUTOMATE

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor X) functia f 1

a n (ζ z 0 ) n. n=1 se numeste partea principala iar seria a n (z z 0 ) n se numeste partea

Sisteme diferenţiale liniare de ordinul 1

Laborator 11. Mulţimi Julia. Temă

III. Serii absolut convergente. Serii semiconvergente. ii) semiconvergentă dacă este convergentă iar seria modulelor divergentă.

Erori si incertitudini de măsurare. Modele matematice Instrument: proiectare, fabricaţie, Interacţiune măsurand instrument:

CIRCUITE INTEGRATE MONOLITICE DE MICROUNDE. MMIC Monolithic Microwave Integrated Circuit

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor

Fig. 1.1 Sistem de acţionare în linie

L2. REGIMUL DINAMIC AL TRANZISTORULUI BIPOLAR

Probleme. c) valoarea curentului de sarcină prin R L şi a celui de la ieşirea AO dacă U I. Rezolvare:

Aparate Electronice de Măsurare şi Control PRELEGEREA 9

Etaj de amplificare elementar cu tranzistor bipolar în conexiune colector comun (repetorul pe emitor)

Capitolul 1 TRANSFORMATORUL ELECTRIC

Transcript:

Captoll 7 7. MPIFICTORE EECTRONICE 7.. Parametr amplfcatoarelor Un amplfcator este n crct electronc care măreşte pterea n semnal electrc, lăsând nescmbată varaţa l în tmp. Pentr a ptea îndepln această fncţe, n amplfcator trebe prevăzt c srsă de energe electrcă, pe seama cărea se obţne sporl de ptere de la eşre ş c elemente actve capable să transforme în energe de crent alternatv, varabl în rtml semnall, o parte dn energa absorbtă de la srsa de almentare. C ajtorl n tranzstor se poate obţne o amplfcare în ptere, în tensne sa în crent. Strctra amplfcatoarelor este complexă, acestea conţnând în mod frecvent ma mlte tranzstoare. Gradl de complextate ş varetatea scemelor depnd de o sere de factor cm ar f: nvell semnall de ntrare, nvell semnall de eşre, banda de frecvenţă, fdeltatea redăr, etc. Reprezentarea n amplfcator sb formă de cadrpol se poate face ca în fgra 7.. I I U R U Fg. 7.. mplfcatorl reprezentat ca n cvadrpol.

Parametr (performanţele) n amplfcator caracterzează crctl dn pnctl de vedere al ansambll pe care îl reprezntă, nefăcând-se referre la strctra nternă. Pentr n amplfcator se pot defn astfel parametr de ntrare, de eşre ş de transfer. a) Parametr de ntrare - Gama tensnlor ce se pot aplca la ntrare reprezntă domenl de valor pe care le poate la semnall de la ntrare astfel încât amplfcatorl să n se dstrgă sa să determne scmbarea regml de lcr. - Impedanţa de ntrare este mpedanţa ecvalentă la bornele de ntrare, atnc când la bornele de eşre este conectată mpedanţa de sarcnă nomnală. cest parametr caracterzează încărcarea prodsă de ntrarea amplfcatorl aspra srse de semnal, sa altfel sps, cm smte generatorl de semnal crctl de amplfcare. Impedanţa de ntrare se defneşte prn relaţa U. I Utlzarea mărmlor complexe pentr descrerea mpedanţe de ntrare este necesară deoarece aceasta este formată, în general, dntr-o parte actvă (rezstenţă) ş dntr-o parte reactvă (capactate cel ma des). Ca rmare, mpedanţa de ntrare este dependentă de frecvenţă, ntrarea amplfcatorl comportând-se dfert în fncţe de frecvenţa de lcr. Impedanţa de ntrare a n amplfcator trebe să fe cât ma mare ş să n vareze c frecvenţa de lcr. b) Parametr de eşre - Gama de tensn / crenţ la eşre reprezntă domenl de valor pe care le poate la tensnea / crentl de eşre dn amplfcator. Pentr valor ale semnall de eşre cprnse în acest nterval, semnall n este dstorsonat. - Impedanţa de eşre este mpedanţa nternă a generatorl ecvalent între bornele de eşre ale amplfcatorl ş se defneşte c ajtorl relaţe U, I Us în care U s este tensnea generatorl de semnal conectat la bornele de ntrare ale amplfcatorl. 0

Pentr semnale de eşre de tp tensne, mpedanţa de eşre trebe să fe cât ma mcă. c) Parametr de transfer mplfcarea se defneşte ca raportl dntre mărmea de eşre ş mărmea de ntrare. Se pot defn: - mplfcarea în tensne prn relaţa - mplfcare în crent - mplfcare în ptere U U I I P p P ( ω) e nde P este pterea la ntrare ş P este pterea la eşre. Relaţle de ma ss consderă amplfcarea ca o mărme admensonală, deoarece se exprmă prn raportl a doă mărm de acelaş tp. Exstă aplcaţ în care domenl de varaţe al amplfcăr este mare ş tlzarea ne scăr logartmce este ma avantajoasă. De asemenea, dacă ma mlte etaje de amplfcare snt conectate în cascadă, scara logartmcă permte calclarea amplfcăr totale prn smarea amplfcărlor parţale ale fecăr etaj în parte. mplfcarea se exprmă în decbel (db). mplfcarea în tensne mplfcarea în crent mplfcarea în ptere U 0 lg( ) 0 lg [db] U 0 lg( ) 0 lg [db] I p 0 lg( p ) 0 lg [db] P I mplfcarea măsrată în decbel se nmeşte câştg (gan în lmba engleză). P j φ ( ω) 3

7.. Caracterstcle amplfcatoarelor a) Caracterstca ntrare-eşre f ) (vez fgra 7.) reprezntă ( dependenţa mărm de eşre de mărmea de ntrare. U [V] B C -U max O U max U [V] Fg. 7.. Caracterstca ntrare-eşre aamplfcatorl. Se evdenţază o zonă lnară (O), de obce smetrcă în jrl orgn, o zonă nelnară (B) ş o zonă nelnară de satraţe (BC). Depăşrea valor maxme a semnall de ntrare determnă ntrarea în regm de fncţonare nelnară a amplfcatorl. Efectl nelnartăţ condce la dstorsonarea semnall de la eşrea amplfcatorl. ceste dstorsn se nmesc dstorsn de nelnartate. b) Caracterstcle de frecvenţă se referă la reprezentarea evolţe n parametr al amplfcatorl în fncţe de frecvenţă. În mod crent se folosesc doă astfel de caracterstc: caracterstca ampltdne-frecvenţă ş caracterstca fază-frecvenţă. b ) Caracterstca ampltdne-frecvenţă (fg. 7.3) caracterzează n amplfcator, ce fncţonează în porţnea lnară a caracterstc ntrare-eşre, fncţe de frecvenţa semnall de la ntrare. Se determnă în regm snsodal. 4

0 0 f mn f max [Hz] Fg. 7.3. Caracterstca ampltdne-frecvenţă a amplfcatorl. Domenl de frecvenţă în care amplfcarea rămâne aproxmatv constantă determnă banda de trecere sa banda de frecvenţă a amplfcatorl. În fgra 7.3 s-a defnt doă frecvenţe, f mn ş f max ce corespnd scăder amplfcăr de la 0 la 0,707 0. Dferenţa celor doă frecvenţe constte banda de trecere la 3 db (corespnzătoare scăder amplfcăr la 0,707 dn 0. Cele doă frecvenţe se ma notează f j ş f s ş se nmesc frecvenţa lmtă de jos, respectv, frecvenţa lmtă de ss pentr banda de frecvenţă. b ) Caracterstca fază-frecvenţă reprezntă dependenţa defazajl ntrods de amplfcator în fncţe de frecvenţă. Pentr ca semnall amplfcat să abă aceeaş formă c semnall de la ntrare, trebe ca defazajl ntrods de amplfcator să fe zero sa să exste o dependenţă lnară de frecvenţă. Conclze. Corespnzător caracterstclor defnte până acm, n amplfcator poate dstorsona semnall de la ntrare prn doă mecansme:. prn nelnartate, când semnall de ntrare este ma mare decât lmtele corespnzătoare domenl de lnartate;. prn fltrare, când banda de frecvenţă a semnall de ntrare este ma mare decât banda amplfcatorl. cestea se nmesc dstorsn de frecvenţă. 5

7.3. Clasfcarea amplfcatoarelor a) Dpă banda de frecvenţă transmsă: amplfcatoare de crent contn, care transmt banda de frecvenţă cprnsă între zero ş o frecvenţă oarecare f; amplfcatoare de bandă largă, care transmt o bandă de frecvenţă (f j.f s ) f s 5 în care raportl 0...0 ; s-a notat f j frecvenţa lmtă de jos ş f s f frecvenţa lmtă de ss. j f s amplfcatoare selectve, care a raportl..., f j, dec transmt o bandă îngstă în jrl ne frecvenţe fxe. b) Dpă ampltdnea semnall amplfcat: amplfcatoare de semnal mc (amplfcatoare de tensne), la care varaţle de tensne ş crent corespnzătoare semnall de la ntrare, snt mc în raport c valorle tensnlor ş crenţlor dn pnctl statc de fncţonare; amplfcatoare de semnal mare la care varaţle semnall de ntrare snt relatv mar în raport c valorle dn pnctl statc de fncţonare, ar dspoztvl electronc lcrează la lmta de fncţonare lnară; se rmăreşte obţnerea ne pter mar la eşre, motv pentr care se nmesc ş amplfcatoare de ptere. c) Dpă valoarea frecvenţe med dn spectrl semnall amplfcat: amplfcatoare de frecvenţă joasă, atnc când frecvenţa mede este ma mcă de câţva zec de khz; amplfcatoare de frecvenţă mede, atnc când frecvenţa mede este de ste de khz până la câţva MHz; amplfcatoare de frecvenţă înaltă, c frecvenţa mede de zec de MHz. 6

7.4. nalza n crct de amplfcare de semnal mc la frecvenţe joase c ajtorl parametrlor brz Consderăm n crct de amplfcare, realzat c n tranzstor bpolar c joncţn, care are conectat la ntrare n generator de semnal s, s, ar la eşre are conectată o mpedanţă de sarcnă (fg. 7.4). Se foloseşte modell c parametr brz al tranzstorl bopolar c joncţn, stablt prn relaţle 3.8 ş 3.9. Reamntm semnfcaţle parametrlor brz: mpedanţa de ntrare, eşrea fnd în scrtcrct; 0 raportl dntre tensnea de ntrare ş tensnea de eşre 0 (coefcentl de transfer nvers), c ntrarea în gol; amplfcarea în crent (coefcentl de transfer al crentl) c 0 eşrea în scrtcrct; admtanţa de eşre, ntrarea fnd în gol. 0 s s ~ + + + - Fg. 7.4. 7

Se vor stabl pentr acest crct electronc expresle de calcl ale amplfcăr în crent tensne Y., mpedanţe de ntrare, mpedanţe de eşre Us 0, amplfcăr în, admtanţe de eşre Folosnd modell c parametr brz al tranzstorl, crctl dn fgra 7.4 poate f reprezentat ca în fgra 7.5. s s ~ + ~ + - - Fg. 7.5. mplfcarea în crent + Rezltă că + ( + ) Impedanţa de ntrare + + 8

+ + + + ( + ) + mplfcarea în tensne Impedanţa de eşre Us 0 nalzând crctl de ntrare dn fgra 7.5 (ţnând seama de sensl crentl, de polartatea srse de tensne ş de faptl că U s 0) se poate scre: 0 + + ( + ) S 0 + S + s Folosm ecaţa c parametr brz + + + s Us 0 + s + + s Y dmtanţa de eşre + s 9

Exempl Consderăm n tranzstor de tpl BC 7 la care s-a măsrat parametr brz (tabell 7.) pentr tensnea colector-emtor crentl de colector U CE 5V, I C m, frecvenţa f khz, temperatra t 5 0 C. Se asgră pentr tranzstor acelaş pnct statc de fncţonare în dferte conexn: BC, EC, CC. Generatorl de semnal are R s kω ş sarcna este R kω. Se calclează parametr crctl de amplfcare de semnal mc ş rezltatele snt prezentate în tabell 7.. (Tabell 7.) BC EC CC, Ω e, 7kΩ c, 7k b 4 b 0,69 0 0,995 0 b b 0,08 μ V e 8 μ V Ω 4 e,5 0 c e e c 8 μ V (Tabell 7.) BC EC CC 0, 995 -,3 3,3 R,3 Ω,637k Ω 48,7k Ω 6,7-56,8 0,995 R 6,75 M Ω 0k Ω 6,7Ω mplfcărle snt negatve la conexnea emtor comn (EC), dec ac se nversează faza semnall de la eşre faţă de semnall de la ntrare. Conexnea EC este conexne nversoare. mplfcărle snt poztve la conexnle bază-comnă (BC) ş colector comn (CC). Conexnle BC ş CC snt conexn nenversoare. Semnall de la eşre este aproape egal c semnall de la ntrare în conexnea CC. mplfcarea în tensne 0, 995, dec apropată ca valoare de. Conexnea CC se cnoaşte ş sb denmrea de repetor pe emtor. 0

7.5. mplfcatoare de bandă largă 7.5.. mplfcator c n etaj în conexne emtor comn (EC) Scema amplfcatorl ş formele semnalelor de ntrare ş de eşre se prezntă în fgra 7.6. C R S R C 3 U S Fg. 7.6. mplfcarea în tensne are valor de ordnl zeclor până la ordnl stelor. Polarzarea ş stablzarea pnctl statc de fncţonare al TBJ se realzează c ajtorl n crct de polarzare c rezstenţă în emtor (R 4 ) ş dvzor de tensne în bază (R, R ). Condensatoarele C ş C a roll de a separa componenta contnă de componenta alternatvă (blocează trecerea componente contne).

In regml dnamc, c semnal snsodal aplcat la ntrare, emtorl tranzstorl este legat la masă, deoarece condensatorl C 3 se scrtcrctează la frecvenţe rdcate (condensator de decplare a emtorl). Semnall snsodal de la ntrare ş cel de la eşre snt defazate c 80 deoarece etajl de amplfcare în conexnea emtor comn este defazor. 7.5.. mplfcator c n etaj în conexne bază comnă (BC) Scema amplfcatorl se prezntă în fgra 7.7. R S R U S Fg. 7.7. Rezstoarele R ş R formează n dvzor de tensne pentr polarzarea baze tranzstorl. Condensatorl C se prespne scrtcrctat în toată banda de lcr, ar generatorl de semnal U S asgră încderea că de crent contn (de exempl are eşrea prn transformator). 7.5.3. mplfcator c n etaj în conexne colector comn (CC) Scema amplfcatorl se prezntă în fgra 7.8.

C R S U S R Fg. 7.8. Polarzarea baze tranzstorl este asgrată de rezstoarele R ş R.Condensatoarele C ş C blocează trecerea componente contne. Semnall de eşre se clege dn emtorl tranzstorl. 3